JP4244659B2 - エンジンの吸気通路構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの吸気通路構造に関し、詳しくはエンジン補機類からの振動・騒音を低減することを目的とした吸気通路構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術と解決すべき課題】
エンジンに装備される補機類にはプランジャが往復運動するソレノイドバルブのように振動や騒音の原因となるものがある。車両に搭載されるエンジンではこうした補機類の騒音が車室内に侵入しないようにゴム製のマウントを介して支持するようにしている。
【０００３】
しかしながら、補機類をエンジンに支持する場合には、エンジン振動が補機類の作動や耐久性を損なわないように、支持する位置や方向を検討する必要があり、レイアウト上の制約が生じる。またエンジン吸気通路に補機類を支持した構造も知られているが、吸気通路自体が振動および共鳴を起こしやすいので、特許文献１のようにゴムを介して支持しただけでは十分な騒音低減効果が得られない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２９３３７０号公報
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、エンジンに吸入空気を導く吸気ダクトの少なくとも一部をゴムで形成し、このゴム製ダクトにソレノイドバルブ等の振動・騒音源となる補機類を支持させ、
前記吸気ダクトには、補機を支持するマウント部を一体形成し、このマウント部には補機締結用のボルトが螺合するスリーブを通路軸方向に沿って複数個埋め込んでいる。
【０００６】
【作用・効果】
本発明によれば、補機類を支持する吸気ダクト自体をゴムで形成したことから、補機類の振動がダクト全体によって十分に減衰される。また吸気ダクト自体がゴム製であるので補機類の振動に原因するダクトの共振や共鳴のおそれも少ない。この結果、吸気ダクトに支持した補機類およびその周辺から発する騒音が効果的に低減される。
【０００７】
また、ゴム製の吸気ダクトはエンジン振動が補機類に伝達するのを抑制する作用も有するので、補機類へのエンジン振動の影響を軽減することができ、これにより吸気ダクト上の補機類の支持位置や支持方向の制約が少なくなると共に、補機類に対する配線、配管のレイアウトも容易になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１以下の各図は、本発明による吸気通路構造を、可変容量ターボ過給器を備えたエンジンに適用した実施形態を示している。
【０００９】
図１または図２において、１はエンジンのシリンダブロック、２はシリンダヘッド、３は排気マニフォールド、４は吸気コレクタである。吸気コレクタ４は、図示した直列４気筒エンジンの各吸入ポートへと後述する吸気系統からの吸入空気を分配するための容積部分である。排気マニフォールド３には排気ターボ過給器５が取り付けられている。この排気ターボ過給器５は、例えば排気タービン入口部のベーン角度を変化させる機構により、Ａ／Ｒ値で代表される排気タービン容量を変化させることが可能な可変容量型のものである。なお車両搭載状態では図１の左方が車体前方となる。
【００１０】
図１において６はエアクリーナであり、このエアクリーナ６からの新気は複数の吸気ダクトないし継手からなる吸気通路１０を介して前記吸気コレクタ４へと導入される。吸気通路１０の途中には、排気ターボ過給器５（コンプレッサ）と、過給空気を冷却するためのインタークーラ７とが介装されている。
【００１１】
図３に前記吸気通路１０の詳細構成を示す。図は排気ターボ過給器のコンプレッサ出口部から吸気コレクタ４に接続する部分までを示している。上流側部分から説明すると、１１は前記コンプレッサ出口部に取り付けられるフランジ継手、１２は第１の継手管、１３は吸気サイレンサ、１４は第１の中間ダクト、１５は第２の中間ダクト、１６はインタークーラ７の吸気入口部７ａに接続する第２の継手管である。１７はインタークーラ７の吸気出口部７ｂに接続する第３の継手管、１８は第３の中間ダクト、１９は最終のダクトである。
【００１２】
前記フランジ継手１１、吸気サイレンサ１３、第２の中間ダクト１５、第３の中間ダクト１８は、それぞれ樹脂または金属等の硬質材料で形成される一方、各継手管１２、１６、１７および第１の中間ダクト１４と最終のダクト１９は比較的軟質のゴム系材料で形成され、両側に接続する硬質ダクト間の寸法誤差を吸収するようになっている。エンジンを車両に搭載する場合、通常はエンジンが緩衝手段を介して車体に固定されて、エンジンで生じた振動が車体側に、または車両の走行で生じた車体の振動がエンジン側に直接伝わることがないようにしている。したがって、緩衝手段を境にして、エンジン側の振動と車体側の振動とは異なるものとなっているが、前記各ゴム製ダクトの内、エンジン側の硬質ダクトと車体側の硬質ダクトを接続するダクトは、前述したエンジン側と車体側の振動差を吸収する機能をも有している。
【００１３】
なお、第２の中間ダクト１５と第３の中間ダクト１８は互いの中間部分外周面が接合する形態で一体的に形成されている。また、図中に符号８で示したのは前記各継手またはダクト類を相互に接続するためのホースクランプ、符号９で示したのは最終ダクト１９およびサイレンサ１３をエンジン側に支持するためのブラケットで、シリンダヘッド２に固定されるものである。
【００１４】
前記構成において、この実施形態ではエンジンの最も近くに位置するゴム製の最終ダクト１９に可変容量ターボ過給器５の容量制御をするためのソレノイドバルブ２１（図１または図２参照）を支持する。そのためのダクト構造の詳細を図４〜図６に示す。図示したように、このダクト１９は、第３の中間ダクト１８に接続する入口端部１９ａ、吸気コレクタ４に接続する出口端部１９ｂを有し、中間部上面には前記ブラケット９に固定するための第１のマウント部１９ｃが、その下流側にはソレノイドバルブ２１を固定するための第２のマウント部１９ｄが、それぞれ一体的に形成されている。
【００１５】
上向きに***した形状の第２のマウント部１９ｄには、通路軸方向に沿って２箇所にボルトを締結するための金属製スリーブ（ナット）２２が埋め込まれている。スリーブ２２は、図６に示したようにその外周部に３列につば部２２ａを備えた形状をしている。スリーブ２２の２箇所の埋め込み部を前記通路軸方向に設定したことと、つば部２２ａとの嵌合構造によりゴム製のダクトマウント部１９ｄに対して十分な支持強度を確保することができる。
【００１６】
図７に前記ソレノイドバルブ２１を示す。ソレノイドバルブ２１はその本体底部に前記２箇所のスリーブ２２に締結されるフランジ部２１ａを備える。２３はバルブ部であり、大気導入口２３ａ、負圧導入口２３ｂ、負圧供給口２３ｃを備える。ソレノイド本体内部には電磁コイルに入力する駆動信号（デューティ信号）により往復動するプランジャが収装されており、このプランジャの往復に応じて開閉されるバルブの平均開度によって作動負圧を大気で希釈する割合を変化させる。
【００１７】
図８は前記ソレノイドバルブ２１をダクト１９に取り付けた状態を示している。前述したフランジ部２１ａをボルト２４を介して２箇所のスリーブ（２２）に締結することでソレノイドバルブ２１はダクトマウント部１９ｄに固定される。図中の２５はエアクリーナ６下流のダクト部を示しており、エアクリーナ６およびダクト部２５は図示しない車体側に固定されている。そしてダクト部２５から負圧希釈用にクリーンサイドの大気をゴム製のチューブ２６を介してソレノイドバルブ２１の大気導入口（２３ａ）に供給する。２７はエンジン駆動される定容型の負圧ポンプであり、エンジン側であるシリンダブロック端部に取り付けられている。負圧ポンプ２７の発生負圧は大気の場合と同じくゴム製のチューブ２８を介してソレノイドバルブ２１の負圧導入口（２３ｂ）に供給される。２９は排気ターボ過給器５の可変機構（ベーン等）を駆動するためのダイアフラムアクチュエータであり、ターボ過給器５と同じくエンジン側に固定されている。ソレノイドバルブ２１の負圧供給口（２３ｃ）からの作動負圧がゴム製のチューブ３０を介してダイアフラムアクチュエータ２９に供給される。
【００１８】
前記構成においては、ターボ過給器５の容量制御の間は常時的にソレノイドバルブ２１が作動するためそのプランジャの往復動に伴って振動が発生する。この振動は、ソレノイドバルブ２１自体をゴム製のダクト１９によって支持したことから、ダクト１９によって減衰され、またダクト１９それ自体も共鳴や共振を起こしにくいため、ソレノイドバルブ２１の振動による騒音の発生量は少ない。また、エンジン振動もダクト１９によって軽減されるので、ソレノイドバルブ２１をエンジン振動から保護してその作動性や耐久性を確保することができる。
【００１９】
この実施形態ではソレノイドバルブ２１を支持させる吸気ダクトを、エンジンに近接した部分すなわちエンジンの最も近くに位置するゴム製の吸気ダクト１９とし、中でも吸気コレクタ４に接続する部分と最終ダクト１９をエンジンに支持するためのブラケット９との間にソレノイドバルブ２１を支持させたので、ソレノイドバルブ２１はエンジン側（エンジン揺動側）に支持されることになっている。前記のようにソレノイドバルブ２１は大気圧と負圧とを導入すると共に作動負圧を供給するために、エアクリーナ下流のダクト部２５（車体側）、負圧ポンプ２７（エンジン側）、ターボ過給器用のダイアフラムアクチュエータ２９（エンジン側）と、ゴム製のチューブ２６，２８，３０を介して接続されている。エンジン側と車体側を接続する場合に、接続部同士の間隔が少ないことによりチューブの長さが短くなると、エンジン側と車体側の振動差を吸収することができずに、例えば大気導入口２３ａからチューブ２６が外れることがあるので、エンジン側と車体側を接続する場合に接続部同士の間隔以上に余裕をもたせた長さのチューブを弛ませた状態で接続させる必要がある。しかしながら、このように弛ませて接続したチューブは外観が悪いだけでなく、周辺部分のメンテナンス性を悪化させたり、コスト増大を招くことになったりして好ましくない。本実施形態では、ソレノイドバルブ２１をエンジンに近接した部分である、エンジンの最も近くに位置するゴム製の最終ダクト１９に支持させただけでなく、吸気コレクタ４に接続する部分と最終ダクト１９をエンジンに支持するためのブラケット９との間で支持したので、ソレノイドバルブ２１はエンジン側（エンジン揺動側）に支持されて、負圧ポンプ２７（エンジン側）、ターボ過給器用のダイアフラムアクチュエータ２９（エンジン側）と接続するチューブ２８，３０は、エンジン側と車体側の振動差を吸収させるために弛ませた状態で接続させる必要がなく、外観に優れるのみならず周辺部分のメンテナンス性を悪化させたり、コスト増大を招いたりすることがない。
【００２０】
また、この実施形態では、エンジン端部に設けられた負圧ポンプ２７の近傍に位置するようにダクト１９上のマウント位置を設定してソレノイドバルブ２１を取り付けているので、負圧ポンプ２７からのチューブ２８の長さを必要最小限にでき、これにより負圧の損失をより少なくすることができる。大気導入用のチューブ２６と作動負圧供給用のチューブ３０についても同様であり、ソレノイドバルブ２１と吸気ダクト部２５またはアクチュエータ２９との相互位置が近接するようなレイアウトとしているので、各チューブ長さは最小限となっている。この結果、チューブ類の外観、接続時の作業性、コストを改善することができる。また、ダクト１９はインタークーラ７の下流側に位置して比較的低温の吸気が流れる部分に位置しているので、ソレノイドバルブ２１に対する熱的負担も軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸気通路構造の一実施形態を適用したエンジンの平面図。
【図２】同じく正面図。
【図３】実施形態の吸気通路の組立図。
【図４】実施形態のゴム製ダクトの平面図。
【図５】同じく正面図。
【図６】図４のＡ−Ａ線に沿った断面の拡大図。
【図７】実施形態に係るソレノイドバルブの平面図。
【図８】前記ソレノイドバルブの取り付け状態を示す吸気通路の要部斜視図。
【符号の説明】
１ エンジンのシリンダブロック
２ エンジンのシリンダヘッド
３ 排気マニフォールド
４ 吸気コレクタ
５ 排気ターボ過給器
７ インタークーラ
１０ 吸気通路
１９ ゴム製のダクト
１９ｄ マウント部
２１ ソレノイドバルブ（補機）
２２ スリーブ
２７ 負圧ポンプ

Claims (5)

1. エンジンに吸入空気を導く吸気ダクトをゴムで形成し、このゴム製ダクトに振動・騒音源となる補機類を支持させ、
   前記吸気ダクトには、補機を支持するマウント部を一体形成し、このマウント部には補機締結用のボルトが螺合するスリーブを通路軸方向に沿って複数個埋め込んだこと
   を特徴とするエンジンの吸気通路構造。
2. 可変容量ターボ過給器と、負圧ポンプからの負圧に基づいて前記ターボ過給器の容量を変化させるアクチュエータと、アクチュエータへの負圧を調節するデューティ比制御のソレノイドバルブとを備えたエンジンにおいて、
   エンジンに吸入空気を導く吸気ダクトをゴムで形成し、
   このゴム製ダクトに前記ソレノイドバルブを支持させたこと
   を特徴とするエンジンの吸気通路構造。
3. 前記吸気ダクトは、エンジンに近接した部分をゴムで形成した
   請求項１または請求項２に記載のエンジンの吸気通路構造。
4. 前記吸気ダクトは、その途中に介装されたインタークーラとエンジンとの間の部分をゴムで形成した
   請求項２に記載のエンジンの吸気通路構造。
5. 前記吸気ダクトは、エンジン駆動される負圧ポンプに近接した部分をゴムで形成した
   請求項２に記載のエンジンの吸気通路構造。

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